分类：论文范文 发表时间：2020-02-10 10:17
摘要：超高压技术是当今世界上最受欢迎的非热处理果蔬贮藏技术之一，本文从超高压技术对果蔬及其制品酶活性、微生物、感官品质等方面进行了分析，阐述了超高压技术在果蔬贮藏与加工中的应用现状及进展，并对超高压未来将延伸的领域作了展望。超高压处理不会丢失果蔬的有益成分，能使果蔬及其制品货架期短、营养消耗大等问题有所解决，该技术在果蔬及其制品方面的应用将会更加广泛，逐步实现产业化。
关键词：超高压；贮藏与加工；果蔬
当前，中国消费者对“新鲜”“天然”“安全”和“短货架期”商品需求的日益增长引发了食品贮藏与加工领域的深刻变革。而超高压技术的诞生，使果蔬食品贮藏和加工技术既能摆脱传统热加工的局限，又能充分满足消费者对美好生活的向往。所谓超高压技术是指在室温或温和加热条件下，借助压媒用１００～１０００ＭＰａ的压力对食品进行钝酶、杀菌和加工，使食品达到淀粉糊化、微生物灭活和蛋白质变性等效果的一种重要的非热加工技术［１］。作为一项纯物理技术，它只对非共价键有作用，在加工过程中几乎不会影响诸如维生素、香气成分等此类低分子化合物的共价结合，因能在宽泛的范围中维持果蔬等生鲜食品和诸多发酵食品的营养价值。
１超高压对果蔬中酶的影响
因果蔬中的酶类可导致果蔬品质劣变之故，近年来果蔬中的酶类在超高压下活性变化的研究愈发受到重视。超高压通过改变酶的物理化学特性和化学反应速率，改变酶的反应活性。
１．１超高压对酶的作用机理超高压作用可破坏维持酶蛋白质三级结构的氢键和疏水键等多种次级键，瓦解其三级结构，改变或丧失酶活性中心的氨基酸组成，从而使催化活性改变。因此酶活性受高压的影响［４］。另有研究表明，活性中心的－ＳＨ被氧化成为－ＳＯ２或－ＳＯ３是压力失活的主要原因［５］。高压对酶的影响分为两种情况：压力较高时使酶失活；压力较低时也可能激活酶［６］，因而酶活曲线呈钟形。在压力产生的凝聚作用下，组织中的酶与基质互相接触，从而导致压力加速酶反应，激活酶［７］。
１．２超高压对果蔬中酶活性的影响
超高压可钝化影响果蔬及其制品品质的酶，且所用压力大小极大程度上取决于酶的种类［８］。其中过氧化物酶和多酚氧化酶是引起果蔬劣变的重要因素。过氧化物酶在贮藏果蔬时会使果蔬产生不良风味变化，但这种酶耐超高压处理。在室温下橘子汁中的过氧化物酶直到４００ＭＰａ活性才下降［９］。草莓净化时，３００ＭＰａ压力下过氧化物酶才逐渐被灭活，超过３００ＭＰａ压力酶活性有轻微增加［１０］。Ｋｒｅｂｂｅｒｓ等［１１］研究发现，５００ＭＰａ压力处理，绿豆中的过氧化物酶活性下降２５％，９００ＭＰａ的压力能使过氧化物酶活性下降８０％。
２超高压对果蔬中微生物的影响
研究表明，超高压处理以破坏微生物的蛋白质结构为主，并抑制ＤＮＡ的复制和转录。同时也可引起细胞膜磷脂双分子层的体积缩减，影响细胞膜的选择透性，导致细胞凋亡［１６］。超高压技术还使微生物基因机制、生物化学反应、形态结构产生多样变化，深刻影响微生物原有生理活动机能［１７］。新鲜枸杞经超高压处理后的研究结果表明：保压条件下，霉菌和酵母菌全部被杀灭，大肠杆菌全部被灭活［１８］。莴笋经３５０ＭＰａ超高压处理（１０ｍｉｎ），菌落总数明显降低；低温时，采用３００ＭＰａ超高压处理菠菜，腐败微生物的活性也得到了较好程度的抑制［１９］。Ｂａｙｍｄｉｒｌｉ等［２０］研究发现在３５０ＭＰａ（４０℃，５ｍｉｎ）可杀灭樱桃汁和橘汁中的大肠杆菌、葡萄球菌和肠炎沙门氏菌，亦可将霉菌、酵母菌的数量降低５个对数级。对梨汁中微生物影响的研究结果表明：当压力升高到３００ＭＰａ时检测不到霉菌和酵母菌，４００ＭＰａ时检测不到细菌。５０℃协同３２０ＭＰａ保压１０ｍｉｎ能全部杀灭或钝化混浊梨汁中的微生物，但无法杀灭这些微生物的孢子［２１］。
３超高压对果蔬感官品质的影响
３．１果蔬色泽及香气
因许多褐变的物质，加工过程果蔬原有色泽难以维持，因此保持天然色泽是果蔬生产加工中的关键技术之一。赵光远等［２７］研究了超高压处理对鲜榨苹果汁色泽的影响，结果表明，低压处理果汁颜色偏暗，８００ＭＰａ处理使果汁亮度升高，即颜色变亮。超高压处理猕猴桃汁后的色差结果表明，色差值与压力、温度呈正比，温度高时，尤其显著。随压力增大，红绿值升高，绿色褪去。５０℃时的研究结果表明在压力和温度协同处理后，褐变程度减弱［２８］。果蔬中的芳香成分主要由酯类、醇类、醛类和酮类组成。菠萝汁中的芳香成分在高压处理后的变化显示：超高压后，酯类物质、醛和酮类数量减少，而醇类和杂环类化合物数量增多［２９］。马永昆等［３０］对超高压处理对哈密瓜汁中的酯类、醇类、醛类和酮类的研究也得到了类似的结果，其中酯类减少了５种且峰面积减少了约１０％。高压处理洋葱后，己醛含量增加４０％，并有焖熟油炸类气味产生［３１］。陈计峦等［３２］研究了不同压力对香梨汁中芳香成分的影响，结果发现高压处理后主要的芳香成分几乎都呈下降趋势，但对梨风味影响较大的己醛、丁酸乙酯、２－甲基丁酸乙酯等变化不明显。总的来说，各类研究表明，超高压对果蔬汁香气的影响远小于热处理。利用超高压协同高温处理果蔬可有效保留果蔬原有色泽与香气，保持质量。
３．２超高压对果蔬质构的影响
质构是衡量果蔬产品性质的重要参数。质构的变化主要由超高压钝酶作用及其对细胞的物理作用引起。超高压处理后的蔬菜质构会发生改变，称为瞬时压力软化。质构软化在保压阶段会有一定的恢复。硬度是评价超高压对经超高压处理的固态果蔬最常用的质构参数。超高压对莴笋硬度的影响结果与未经处理的莴笋硬度相比：热处理组莴笋硬度下降约１／５，硬度在１００和３００ＭＰａ分别下降到１９．７％和４７．２％。３００ＭＰａ下莴笋硬度突然明显下降，而在５００ＭＰａ时恢复，硬度发生瞬时变化［３３］。Ｂａｓａｋ和Ｒａｍａｓｗａｍｙ［３４］研究了室温下超高压处理对红辣椒、橘子、胡萝卜和苹果硬度的影响，发现增压时硬度显著降低。虽出现软化，但超高压处理组果蔬的硬度仍比热处理组高。用超高压技术预处理后的胡萝卜进行热处理后，发现软化作用明显被抑制。将绿豆用两次脉冲高压处理，后贮藏３０ｄ，与未处理的常规组相比，其硬度保留较好［３５］。
４超高压技术在果蔬加工中的应用
超高压果蔬加工主要应用于果酱、果蔬汁和水果罐头等制品的杀菌钝酶。经超高压处理的果汁和果酱感官色泽、风味、口感及营养成分均未发生显著变化，货架期较长。采用超高压加工果蔬制品亦有简化生产工艺的好处［３７］。高压加速凝胶化，使糖液浸透果肉的同时达到灭菌的功效。生产时，在室温下加压到４００～９００ＭＰａ的压力（１０～３０ｍｉｎ）即可得到成品果酱。经研究发现，超高压处理后草莓酱可保留绝大多数的氨基酸，无论是在风味方面还是在口感上，都比热加工处理的果酱更优秀［３８］。小川浩史等［３９］对柑橘类果汁加压，１００～６００ＭＰａ下保压５～１０ｍｉｎ，结果显示：大多微生物数量都随压力升高而减少，直至被完全杀死。在猕猴桃果汁上的研究也得到了类似的结果。人的感觉评估表明，高压加工的果蔬制品比热处理味道更佳。
５展望
作为一种非热加工技术，超高压在果蔬贮藏与加工中的应用前景广阔，它相对完整地保存了食品的色、香、味和营养成分，非常符合消费者对“新鲜”“安全”“绿色”食品的心理需求，亦可很好地解决果蔬营养消耗大等问题［４３］。但目前我国超高压技术的研究应当由跟踪研究、工艺开发，向动力学分析、机理探究转变。在应用层面，应当加快超高压技术由实验室走向工厂的步伐，使得超高压技术实现产业化发展；要大力加强超高压技术的科普工作，让消费者知晓基本原理，避免引起他们不必要的担心。未来，超高压技术应用应向更广阔的领域延伸，例如西柚的去苦涩，大豆［４４］等作物的脱敏，玉米［４５］、花生等粮食的除黄曲霉素等。总之，超高压技术在果蔬贮藏和加工中的应用任重而道远。
参考文献：
［１］张晓．我国食品超高压技术的研究进展［Ｊ］．中国食品学报，２０１５，１５（５）：１５７－１６５．
［２］廖小军，胡小松．食品非热加工技术研究及产业化现状［Ｊ］．中国食品学报，２００９，９（４）：１６６－１６９．
［３］ＭａｓｔｅｒＡＭ，ＫｒｅｂｂｅｒｓＢ．Ａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓｔｅｒｉ－ｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｑｕａｌｉｔｙｏｆｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓｉｎＦｏｏｄＳｃｉ－ｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１５（２）：７９－８５．
［４］ＫａｒｅｌＨ．Ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｐｒｏｔｅｉｎｓａｎｄｏｔｈｅｒｂｉｏ－ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ［Ｊ］．ＡｎｎｕａｌＲｅｖｉｅｗｏｆＢｉｏｐｈｙｓｉｃｓ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒ－ｉｎｇ，１９８２，１１：１－２１
相关阅读
论文常识
期刊知识
著作出版
教材出书
专利申请
出版社
扫码关注公众号